第一篇:二項式定理應用2
二項式定理及其應用
一、求某項的系數(shù):
【例1】(1)在(1-x3)(1+x)10的展開式中,x5的系數(shù)是多少?(407)
(2)求(1+x-x2)6展開式中含x5的項.(6x5)
二、證明組合數(shù)等式:
練習
(12345)
例2 計算:1.9975(精確到0.001).
師:按生戊所談的方法,大家在自己的筆記本上計算一下. 例3:(1996年全國高考有這樣一道應用題)
某地現(xiàn)有耕地10 000公頃,規(guī)劃10年后糧食單產(chǎn)比現(xiàn)在增加22%,人均糧食占有量比現(xiàn)在提高10%.如果人口年增長率為1%,那么耕地平均每年至多只能減少多少公頃(精確到1公頃)?
例3 如果今天是星期一,那么對于任意自然數(shù)n,經(jīng)過23n+3+7n+5天后的那一天是星期幾?
生庚:先將此題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,即本題實際上尋求對于任意自然數(shù)n,23n+3+7n+5被7除的余數(shù).
受近似計算題目啟發(fā),23n+3=8n+1=(7+1)n+1,這樣可以運用
數(shù),7n也是7的倍數(shù),最后余數(shù)是1加上5,是6了.
師:請同學們在筆記本上完成此題的解答
(教師請一名同學板演)
解:由于23n+3+7n+5=8n+1+7n+5=(7+1)n+1+7n+5
則 23n+3+7n+5被7除所得余數(shù)為6 所以對于任意自然數(shù)n,經(jīng)過23n+3+7n+5后的一天是星期日. 師:請每位同學在筆記本上完成這樣一個習題:7777-1能被19整除嗎?(教師在教室內(nèi)巡視,3分鐘后找學生到黑板板演)解:7777-1=(76+1)77
由于76能被19整除,因此7777-1能被19整除. 師:請生辛談談他怎樣想到這個解法的?
生辛:這是個冪的計算問題,可以用二項式定理解決.如果把7777改成(19+58)77,顯然展開式中最后一項5877仍然不易判斷是否能被19整除,于是我想到若7777-1能被38,或能被57,或能被76,或能被95整除,必能被19整除,而76與77只差1,故欲證7777-1被19整除,只需證(76+1)77被76整除.得到了以上的解法.
師:二項式定理解決的是乘方運算問題,因此冪的問題可以考慮二項式定理.下面我們解一些綜合運用的習題
例4 求證:3n>2n-1(n+2)(n∈N,且n≥2).
師:仍然由同學先談談自己的想法.
生壬:我覺得這道題仍可以用二項式定理解,為了把左式與右式發(fā)生聯(lián)系,將3換成2+1.
注意到:
① 2n+n·2n-1=2n-1(2+n)=2n-1(n+2); ② n≥2,右式至少三項;
這樣,可以得到3n>2n-1(n+2)(n∈N,且n≥2).
生癸:根據(jù)題設條件有n∈N,且n≥2.用數(shù)學歸納法應當可以證明.
師:由于觀察習題時思維起點不同,得到了習題不同解法,生×同學從乘方運算這點考慮,想到二項式定理,生×同學從題設條件n∈N考慮,想到數(shù)學歸納法.大家要養(yǎng)成習慣,每遇一題,從不同角度觀察思考,得到更多解法,使我們思考問題更全面.
用二項式定理證明,生×同學已經(jīng)講清楚了證明過程,大家課下在筆記本上整理好,現(xiàn)在請同學們在筆記本上完成數(shù)學歸納法的證明.
(教師請一名同學板演)
證明:①當n=2時,左式=32=9,右式=22-1(2+2)=2×4=8,顯然9>8.故不等式成立. ②假設n=k(k∈N且k≥2)時,不等式成立,即3k>2k-1(k+2),則當n=k+1時,由于 左式=3k+1=3·3k>3·2k-1(k+2)=3k·2k-1+3·2k. 右式=2(k+1)-1[(k+1)+2]=2k(k+3)=k·2k+3·2k,則 左式-右式=(3k·2k-1+3·2k)-(k·2k+3·2k)
=3k·2k-1-2k·2k-1=k·2k-1>0. 所以 左式>有式.故當n=k+1時,不等式也成立.
由①,②不等式對n≥2,n∈N都成立.
師:為了培養(yǎng)綜合能力,同學們在筆記本再演算一道習題:
設n∈N且n>1,求證:
(證明過程中可以運用公式:對n個正數(shù)a1,a2,…,an,總有
(教師在教室巡視,過2分鐘找一名同學到黑板板演第(1)小題,再過3分鐘找另一名同學板演第(2)小題)
師:哪位同學談一談此題應怎樣分析?
生寅:第(1)小題左式與右式?jīng)]有直接聯(lián)系,應把它們分別轉(zhuǎn)化,列前n項的和,由求和公式也能得到2n-1.因此得到證明. 第(2)小題左式與右式也沒有直接聯(lián)系.根據(jù)題目給出的公式要
師:根據(jù)式子的結(jié)構(gòu)想有關(guān)知識和思考方法是分析問題的一種重要方法,要在解題實踐中掌握.
本節(jié)課討論了二項式定理主要應用,包括組合數(shù)的計算、近似計算、整除和求余數(shù)的計算以及與其他數(shù)學知識的綜合應用.當然,二項式定理的運用不止這些,凡是涉及到乘方運算(指數(shù)是自然數(shù)或轉(zhuǎn)化為自然數(shù))都可能用到二項式定理.認真分析習題的結(jié)構(gòu),類比、聯(lián)想、轉(zhuǎn)化是重要的找到解題途徑的思考方法,希望引起同學們的重視.
作業(yè)
1.課本習題:P253習題三十一:6,7,10; 2.課本習題:P256復習參考題九:15(2). 3.補充題:
課堂教學設計說明
1.開始練習起著承上啟下的作用.這三題既復習了二項式定理及其性質(zhì),又考查了數(shù)學基本思想,如等價變換、未知轉(zhuǎn)化已知,取特殊值,利于本節(jié)課進行,又培養(yǎng)了學生預習復習的學習習慣.
2.只有學生自己動手、動腦、動口才能真正把知識學到手,才能培養(yǎng)思維能力、計算能力、表達能力、分析問題解決問題能力.因此課堂教學一定以學生為主體,體現(xiàn)主體參與.
3.學生的回答不會像教案寫的那樣標準,教師要因勢利導,幫助學生提高分析能力.
第二篇:二項式定理二項式定理的應用教案(范文模版)
排列、組合、二項式定理·二項式定理的應用·教案
教學目標
1.利用二項式定理及二項式系數(shù)的性質(zhì)解決某些關(guān)于組合數(shù)的恒等式的證明;近似計算;求余數(shù)或證明某些整除或余數(shù)的問題等.
2.滲透類比與聯(lián)想的思想方法,能運用這個思想處理問題. 3.培養(yǎng)學生運算能力,分析能力和綜合能力. 教學重點與難點
數(shù)學是一門工具,學數(shù)學的目的就是為了應用.怎樣建立起要解決的問題與數(shù)學知識之間的聯(lián)系(如一個近似計算問題與二項式定理有沒有聯(lián)系,怎樣聯(lián)系),是這節(jié)課的難點,也是重點所在.
教學過程設計
師:我們已經(jīng)學習了二項式定理及二項式系數(shù),請大家用6分時間完成以下三道題:
(1)在(1-x3)(1+x)10的展開式中,x5的系數(shù)是多少?(2)求(1+x-x2)6展開式中含x5的項.
(全體學生參加筆試練習)
6分鐘后,用投影儀公布以上三題的解答:
(1)原式=(1+x)10-x3(1+x)10,可知x5的系數(shù)是(1+x)
(2)原式=[1+(x-x2)]6=1+6(x-x2)+15(x-x2)2+20(x-x2)3+15(x-x2)4+6(x-x2)5+(x-x2)6.
其中含x5的項為:20·3x5+15(-4)x5+6x5=6x5.
師:解(1),(2)兩題運用了變換和化歸思想,第(2)題把三項式化為二項式,創(chuàng)造了使用二項式定理的條件.
第(3)題的解法是根據(jù)恒等式的概念,a,b取任何數(shù)時,等式都成立.根據(jù)習題結(jié)構(gòu)特征選擇a,b的取值.這種用概念解題的思想經(jīng)常使用.
下面我們看二項式定理的一些應用.
師:請同學們想一想,例1怎樣解?
生甲:從結(jié)構(gòu)上觀察,則與練習的第(3)題有相似之處,只是組合數(shù)的系數(shù)成等比數(shù)列,是否根據(jù)二項式定理令a=1,b=3,即可得到證明.
師:請同學們根據(jù)生甲所講,寫出證明.(找一位同學板演)
證明:在(a+b)n的展開式中令a=1,b=3得:
師:顯然,適當選取a,b之值是解這一類題的關(guān)鍵,再看練習題. 練習
生乙:這題與例1類比有共同點,仍是組合數(shù)的運算,不同點是缺
我考慮如能用二項式定理解,應對原題做以下變換:
師:分析得很透徹.這種敢想、會想精神是每位同學都要培養(yǎng)的.首先是敢字,不要一見題目有些生疏就采取放棄態(tài)度;要敢于分析,才能善于分析,將來才敢于創(chuàng)新,善于創(chuàng)新.
請大家把解題過程寫在筆記本上.(教師請一名同學板演)
在(a+b)6的展開式中令a=1,b=3,得
師:解題過程從“在(a+b)6的展開式中令 a=1,b=3”寫起就可以了.希望同學們再接再勵,完成下個練習.
練習
師:大家議論一下,這道題能用二項式定理來解嗎?
生丙:初步觀察,與上節(jié)課我們學刁的:“在(a+b)n的展開式
解決.我們注意到組合數(shù)代數(shù)和的值為余弦值或正弦值,又注意到正項
?)或r=4m+1(m=0,1,2,?),負項出現(xiàn)在r=4m+2(m=0,1,2,?)或r=4m+3(m=0,1,2,?),而虛數(shù)單位i有以下性質(zhì):
i4m=1,i4m+1=i,i4m+2=-1,i4m+3=-i(m∈Z). 于是想在(a+b)n的展開式中令a=1,b=i.
師:分析得有道理,請同學們按生丙同學的意見進行演算.(教師找一位同學板演)
證明:設i是虛數(shù)單位,在(a+b)n的展開式中令a=1,b=i中得:
另一方面,又有
由此得到
根據(jù)復數(shù)相等定義,有
師:認真分析習題的結(jié)構(gòu),運用類比與聯(lián)想的思想方法,可以幫助我們找到解題的思路,下面我們研究二項式定理在數(shù)字計算方面的應用.
例2 計算:1.9975(精確到0.001).
生?。哼@道題若用二項式定理計算,必須把1.997看作1+0.997,這樣,1.9975=(1+0.997)5.
師:計算簡單嗎?
生戊:把1.9975化為(2-0.003)5,再展開,由于精確到0.001,不必各項都計算.
師:按生戊所談的方法,大家在自己的筆記本上計算一下.(教師找一位同學板演)解:1.9975=(2-0.003)5
=25-5×24×0.003+10×23×0.0032-10×22×0.003+?
由于|T6|<|T5|<|T4|≈1.08×10-6,則|T4|+T5+T6|<0.000004. 所以1.9975≈32-0.24+0.000 72≈31.761. 師:1996年全國高考有這樣一道應用題:(用投影儀示出,老師讀題)
某地現(xiàn)有耕地10 000公頃,規(guī)劃10年后糧食單產(chǎn)比現(xiàn)在增加22%,人均糧食占有量比現(xiàn)在提高10%.如果人口年增長率為1%,那么耕地平均每年至多只能減少多少公頃(精確到1公頃)?
稍候,教師問:
誰想出解法了,請講一講.
生己:設該地區(qū)現(xiàn)有人口為P人,糧食單產(chǎn)為M噸/公頃,耕地平均每年至多只能減少x公頃.
十年后耕地畝數(shù):104-10x,十年后總產(chǎn)量:M×(1+22%)(104-10x). 十年后人口:P×(1+1%)10,依題意可以得到不等式
師:實際計算時,會遇到(1+0.01)10的計算問題,請全體同學在筆記本上迅速計算出來.
(教師請一同學板演)
師:真迅速?。≌埻瑢W們課下把這道高考題完成.(答案:按規(guī)劃該地區(qū)耕地平均每年至多只能減少4公頃)現(xiàn)在,我們再討論一個新的問題.
例3 如果今天是星期一,那么對于任意自然數(shù)n,經(jīng)過23n+3+7n+5天后的那一天是星期幾?
生庚:先將此題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,即本題實際上尋求對于任意自然數(shù)n,23n+3+7n+5被7除的余數(shù).
受近似計算題目啟發(fā),23n+3=8n+1=(7+1)n+1,這樣可以運用
數(shù),7n也是7的倍數(shù),最后余數(shù)是1加上5,是6了. 師:請同學們在筆記本上完成此題的解答(教師請一名同學板演)
解:由于23n+3+7n+5=8n+1+7n+5=(7+1)n+1+7n+5
則 23n+3+7n+5被7除所得余數(shù)為6 所以對于任意自然數(shù)n,經(jīng)過23n+3+7n+5后的一天是星期日.
師:請每位同學在筆記本上完成這樣一個習題:7777-1能被19整除嗎?(教師在教室內(nèi)巡視,3分鐘后找學生到黑板板演)解:7777-1=(76+1)77
由于76能被19整除,因此7777-1能被19整除. 師:請生辛談談他怎樣想到這個解法的? 生辛:這是個冪的計算問題,可以用二項式定理解決.如果把7777改成(19+58)77,顯然展開式中最后一項5877仍然不易判斷是否能被19整除,于是我想到若7777-1能被38,或能被57,或能被76,或能被95整除,必能被19整除,而76與77只差1,故欲證7777-1被19整除,只需證(76+1)77被76整除.得到了以上的解法.
師:二項式定理解決的是乘方運算問題,因此冪的問題可以考慮二項式定理.下面我們解一些綜合運用的習題
例4 求證:3n>2n-1(n+2)(n∈N,且n≥2). 師:仍然由同學先談談自己的想法.
生壬:我覺得這道題仍可以用二項式定理解,為了把左式與右式發(fā)生聯(lián)系,將3換成2+1.
注意到:
① 2n+n·2n-1=2n-1(2+n)=2n-1(n+2); ② n≥2,右式至少三項;
這樣,可以得到3n>2n-1(n+2)(n∈N,且n≥2).
生癸:根據(jù)題設條件有n∈N,且n≥2.用數(shù)學歸納法應當可以證明. 師:由于觀察習題時思維起點不同,得到了習題不同解法,生×同學從乘方運算這點考慮,想到二項式定理,生×同學從題設條件n∈N考慮,想到數(shù)學歸納法.大家要養(yǎng)成習慣,每遇一題,從不同角度觀察思考,得到更多解法,使我們思考問題更全面.
用二項式定理證明,生×同學已經(jīng)講清楚了證明過程,大家課下在筆記本上整理好,現(xiàn)在請同學們在筆記本上完成數(shù)學歸納法的證明.
(教師請一名同學板演)
證明:①當n=2時,左式=32=9,右式=22-1(2+2)=2×4=8,顯然9>8.故不等式成立. ②假設n=k(k∈N且k≥2)時,不等式成立,即3k>2k-1(k+2),則當n=k+1時,由于 左式=3k+1=3·3k>3·2k-1(k+2)=3k·2k-1+3·2k. 右式=2(k+1)-1[(k+1)+2]=2k(k+3)=k·2k+3·2k,則 左式-右式=(3k·2k-1+3·2k)-(k·2k+3·2k)=3k·2k-1-2k·2k-1=k·2k-1>0.
所以 左式>有式.故當n=k+1時,不等式也成立. 由①,②不等式對n≥2,n∈N都成立.
師:為了培養(yǎng)綜合能力,同學們在筆記本再演算一道習題: 設n∈N且n>1,求證:
(證明過程中可以運用公式:對n個正數(shù)a1,a2,?,an,總有
(教師在教室巡視,過2分鐘找一名同學到黑板板演第(1)小題,再過3分鐘找另一名同學板演第(2)小題)
師:哪位同學談一談此題應怎樣分析?
生寅:第(1)小題左式與右式?jīng)]有直接聯(lián)系,應把它們分別轉(zhuǎn)化,列前n項的和,由求和公式也能得到2n-1.因此得到證明. 第(2)小題左式與右式也沒有直接聯(lián)系.根據(jù)題目給出的公式要
師:根據(jù)式子的結(jié)構(gòu)想有關(guān)知識和思考方法是分析問題的一種重要方法,要在解題實踐中掌握.
本節(jié)課討論了二項式定理主要應用,包括組合數(shù)的計算、近似計算、整除和求余數(shù)的計算以及與其他數(shù)學知識的綜合應用.當然,二項式定理的運用不止這些,凡是涉及到乘方運算(指數(shù)是自然數(shù)或轉(zhuǎn)化為自然數(shù))都可能用到二項式定理.認真分析習題的結(jié)構(gòu),類比、聯(lián)想、轉(zhuǎn)化是重要的找到解題途徑的思考方法,希望引起同學們的重視.
作業(yè) 1.課本習題:P253習題三十一:6,7,10; 2.課本習題:P256復習參考題九:15(2). 3.補充題:
課堂教學設計說明
1.開始練習起著承上啟下的作用.這三題既復習了二項式定理及其性質(zhì),又考查了數(shù)學基本思想,如等價變換、未知轉(zhuǎn)化已知,取特殊值,利于本節(jié)課進行,又培養(yǎng)了學生預習復習的學習習慣.
2.只有學生自己動手、動腦、動口才能真正把知識學到手,才能培養(yǎng)思維能力、計算能力、表達能力、分析問題解決問題能力.因此課堂教學一定以學生為主體,體現(xiàn)主體參與.
3.學生的回答不會像教案寫的那樣標準,教師要因勢利導,幫助學生提高分析能力.
第三篇:二項式定理教學設計
《二項式定理》教學設計
1.教學目標
知識技能:理解二項式定理,記憶二項展開式的有關(guān)特征,能對二項式定理進行簡單應用.
過程方法:通過從特殊到一般的探究活動,經(jīng)歷“觀察—歸納—猜想—證明”的思維方法,養(yǎng)成合作的意識,獲得學習和成功的體驗.
情感、態(tài)度和價值觀:通過對二項式定理的研究,掌握展開式的結(jié)構(gòu)特點,體驗數(shù)學公式的對稱美、和諧美,了解楊輝、牛頓等數(shù)學家做出的巨大貢獻.
2.教學過程
探索研究二項式定理的內(nèi)容
從學生比較熟悉的完全平方公式入手,去觀察,猜想
02122(a?b)2?a2?2ab?b2?C2a?C2ab?C2b
三次方的讓學生按照多項式乘法進行運算在合并,不合并之前是幾項,為什么?
(分步乘法計數(shù)原理)
0312233(a?b)3?a3?3a2b?3ab2?b3?C3a?C3ab?C3ab2?C3b
每一項中字母a,b的指數(shù)和相同,項的個數(shù)有n?1項
00每個都不取b的情況有1種,即C4種,所以a4的系數(shù)是C4; 11恰有1個取b的情況下有C4種,所以a3b的系數(shù)是C4; 22恰有2個取b的情況下有C4種,所以a2b2的系數(shù)是C4; 33恰有3個取b的情況下有C4種,所以ab3的系數(shù)是C4; 444個都取b的情況下有C4種,所以b4的系數(shù)是C4; 0413222344因此(a?b)4?C4a?C4ab?C4ab?C4ab3?C4b.
歸納、猜想(a?b)n?
0n1n?12n?22(a?b)n?Cna?Cnab?Cnab?kn?kk?Cnab?nnCnb(n?N?)
設問:
(1)將(a?b)n展開,有多少項?
(2)每一項中,字母a,b的指數(shù)有什么特點?(3)字母a,b指數(shù)和始終是多少?(4)如何確定an?kbk的系數(shù)?
教師引導學生觀察二項式定理,從以下幾方面強調(diào):(1)項數(shù)規(guī)律:n?1項;
(2)次數(shù)規(guī)律:字母a,b的指數(shù)和為n,字母a的指數(shù)由n遞減至0,同時,字母b的指數(shù)由0遞增至n;
(3)二項式系數(shù)規(guī)律:下標為n,上標由0遞增至n;
kn?kk(4)通項:Tk?1?Cnab指的是第k?1項,不是第k項,該項的二項式系k數(shù)是Cn
板書以上幾點 3.例題處理
51??例1:(1)在?2x??的展開式中
x??(1)請寫出展開式的通項。(2)求展開式的第4項。
(3)請指出展開式的第4項的系數(shù),二項式系數(shù)。
3(4)求展開式中含 x 的項。
課件展示解題過程
自主探究:在?1?2x?的展開式中,求第4項,并指出它的二項式系數(shù)和系數(shù)
7是什么?
獨立完成,爬黑板
01合作探究:設n為自然數(shù),化簡Cn?2n?Cn?2n?1???????1?Cnk?2n?k???????1??Cnn?
kn
分組討論,交流想法
4.歸納小結(jié)
學生的學習體會與感悟; 教師強調(diào):
(1)主要探究方法:從特殊到一般再回到特殊的思想方法
(2)從特殊情況入手,“觀察——歸納——猜想——證明”的思維方法,是人們發(fā)現(xiàn)事物規(guī)律的重要方法之一,要養(yǎng)成“大膽猜想,嚴謹論證”的良好習慣.
(3)二項式定理每一項中字母a,b的指數(shù)和為n,a的指數(shù)從n遞減至0同時b的指數(shù)由0遞增至n,體現(xiàn)數(shù)學的對稱美、和諧美.二項式系數(shù)還有哪些規(guī)律呢?希望同學們在課下繼續(xù)研究、能夠有新的發(fā)現(xiàn). 5.作業(yè)(1)鞏固型作業(yè):
課本36頁習題1.3 A組 1、3、4(1)(2)5(2)思維拓展型作業(yè):(查閱相關(guān)資料)查閱有關(guān)楊輝一生的主要成就。
012探究二項式系數(shù)Cn,Cn,Cn,n 有何性質(zhì).,Cn3
第四篇:二項式定理教學設計
二項式定理(第一課時)
一、教學目標: 1.知識技能:
(1)理解二項式定理的推導-------分步乘法計數(shù)原理的使用(2)掌握二項式定理極其簡單應用 2.過程與方法
培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納猜想的能力,以及化歸的意識與方法遷移的能力,體會從特殊到一般的思維方式
二、教學重點、難點
重點:二項式定理的發(fā)現(xiàn)、理解和初步應用及通項公式 難點:展開式中某一項的二項式系數(shù)與該項的系數(shù)的區(qū)別
三、教學方法:師生互動,講練結(jié)合
四、教 具:多媒體、電子白板
五、教學過程
(一)創(chuàng)設問題情境:
今天是星期二,8天后是星期幾?82天后是星期幾?8100天后是星期幾呢? 前面兩個問題全班所有學生都能回答出來,最后一個問題大家都很迷惑,覺得很復雜,今天我們學習的這節(jié)課就是告訴我們?nèi)绾慰焖贉蚀_知道答案,并且我們不用查日歷就能知道未來任何一天是星期幾。解決這一問題我們應用的就是二項式定理。
(二)引出問題:二項式定理研究的是(a?b)n的展開式。
我們知道(a?b)2?a2?2ab?b2,那么:(a?b)3=?(a?b)4=?
(a?b)100=?
更進一步:(a?b)n=?(1)對(a?b)2展開式的分析:(a?b)2?(a?b)(a?b)展開后其項的形式為:a2,ab,b2
00考慮b,每個都不取b的情況有1種,即c2 ,則a2前的系數(shù)為c2 1恰有1個取b的情況有c12種,則ab前的系數(shù)為c2 22恰有2個取b的情況有c2 種,則b2前的系數(shù)為c2 0222所以(a?b)2?a2?2ab?b2?c2a?c12ab?c2b
(2)探究1:推導(a?b)3的展開式
(a?b)3?(a?b)(a?b)(a?b)① 項:
a3
a2b
ab2
b3
013② 系數(shù):C3
C3
C32
C3 0312233③ 展開式(a?b)3?c3a?c3ab?c3ab2?c3b
(3)探究2:仿照上述過程,推導(a?b)4的展開式
0432223344(a?b)4?c4a?c14ab?c4ab?c4ab?c4b 0312233與(a?b)3?c3a?c3ab?c3ab2?c3b
0222和(a?b)2?c2a?c12ab?c2b
一起比較猜想:
0nn?12n?22kn?kknn(a?b)n?cna?c1ab?cab?...cab?...cnnnnb(n?N?)
但這種歸納猜想是不完全歸納。
(4)探究3:請分析(a?b)n的展開過程,證明猜想
...ab
...b ②系數(shù):C
C
...C
...C ①項:
an
an?1b
0n1nn?kknknnn0nn?12n?22kn?kknn③展開式:(a?b)n?cna?c1b?cnab?...cnab?...cnb(n?N?)na(三)二項式定理的分析
0nn?12n?22kn?kknn(a?b)n?cna?c1b?cnab?...cnab?...cnb(n?N?)na①項數(shù):共有n?1項;
②次數(shù):各項的次數(shù)都是n;
k③二項式系數(shù):Cn(k??0,1,2,...n?)
kn?kk④ 二項展開式的通項:Tk?1?Cnab,(k??0,1,2,...n?)
(四)課堂練習1.寫出(1?x)n得展開式.2.寫出(a?b)n得展開式.(五)例題 例1.求(2x?1x)6得展開式.(1)強調(diào):對于形式較復雜的二項式,應先化簡再展開.(2)針對(2x?1x)6得展開式,提出下列問題
思考1:展開式的第二項的系數(shù)是多少?
思考2:展開式的第二項的二項式系數(shù)是多少? 思考3:你能否直接求出展開式的第二項? 思考4:你能否直接求出展開式的常數(shù)項? 引出例2 例2(1)求(1?2x)7的展開式的第4項的系數(shù)和第4項的二項式系數(shù)
1??
(2)?x??的展開式中x3的系數(shù)
x??
(六)小結(jié)
(七)作業(yè)(提前板書)1.P374,5題
2.思考:8100天后星期幾?
第五篇:二項式定理教學設計
二項式定理
一、教學目標
1.知識目標:掌握二項式定理及其簡單應用
2.過程與方法:培養(yǎng)學生觀察、歸納、猜想能力,發(fā)現(xiàn)問題,探求問題的能力,邏輯推理能力以及科學的思維方式。
3.情感態(tài)度和價值觀:培養(yǎng)學生勇于探索,勇于創(chuàng)新的個性品質(zhì),感受和體驗數(shù)學的簡潔美、和諧美和對稱美。
二、教學重點、難點
重點:二項式定理的發(fā)現(xiàn)、理解和初步應用及通項公式 難點:展開式中某一項的二項式系數(shù)與該項的系數(shù)的區(qū)別
三、教學過程
創(chuàng)設問題情境:
今天是星期三,15天后星期幾,30天后星期幾,8100天后星期幾呢?
前面幾個問題全班所有學生都大聲地回答出來了,最后一個問題大家都很迷惑,有些學生試圖用計算器算,還是覺得很復雜,學習完這節(jié)課我們就知道答案了,并且我們不用查日歷就能知道未來任何一天是星期幾
新課講解:
問題
1?a?b?d??c?的展開式有多少項?有無同類項可以合并?
由于這一節(jié)是在學生學習了兩個計數(shù)原理和排列組合知識之后學習的,所以學生能夠快速的說出答案。
問題
2?a?b??b的?a?b?原始展開式有多少項?有幾項是同類項?項是怎樣構(gòu)成??a的?有規(guī)律嗎?
學生根據(jù)乘法展開式也很快得出結(jié)論 問題
3?a?b???b?a??a2b?a?b??的3原始展開式有多少項?經(jīng)合并后又只能有幾項?是哪幾項?
學生仍然根據(jù)乘法公式算出了答案 問題
4?a?b???b?a??a??b?a?的b?a?b?的原始展開式有多少項?
44問題
5你能準確快速地寫出?a?b?的原始展開式的16項嗎?經(jīng)合并后,又只能有哪幾項?
此時,學生能說出其中的一兩項,并不能全部回答出來所有的項,思維覺察到麻煩,困難,易出錯——借此“憤悱”之境,有效的實現(xiàn)思維的烘熱)
啟發(fā)類比:4個袋中有紅球a,白球b各一個,每次從4個袋子中各取一個球,有什么樣的取法?各種取法有多少種? 在4個括號(袋子)中 問題6
其個數(shù),為何恰好應為該項的系數(shù)?
n?rr問題7 ?a?b?在合并后的展開式中,ab的系數(shù)應該是多少?有理由嗎? n問題8
那么,該如何將?a?b?輕松、清晰地展開?請同學們歸納猜想 學生們快速地說出
n?a?b?n0n1n?1n2n?22kn?kknn?Cna?Cnab?Cnab???Cnab???Cnb?n?N*?
我們數(shù)學講究邏輯地嚴密性和知識的嚴謹性,大家猜想地很正確,那么我們怎么來證明呢?
思路:證明中主要運用了計數(shù)原理!
① 展開式中為什么會有那幾種類型的項?
?a?b?n是n個?a?b?相乘,展開式中的每一項都是從這n個?a?b?中各任取一個字母相
n?k乘得到的,每一項都是n次的。故每一項都是a② 展開式中各項的系數(shù)是怎么來的?
bk的形式,k?0,1,2,?,n
kan?kbk是從n個?a?b?中取k個b,和余下n?k個a相乘得到的,有Cn種情況可以得到
kan?kbk,因此,該項的系數(shù)為Cn
定義:一般地,對于任意正整數(shù)n,上面的關(guān)系式也成立,即有
?a?b?n0n1n?1n2n?22kn?kknn?Cna?Cnab?Cnab???Cnab???Cnb?n?N*?
n注:(1)公式左邊叫做二項式,右邊叫做?a?b?的二項展開式
(2)定理中的a,b僅僅是一種符號,它可以是任意的數(shù)或式子什么的,只要是兩項相加的n次冪,就能用二項式定理展開
例:把b換成?b,則
?a?b?n0n1n?1n2n?22kn?kknn?Cna?Cnab?Cnab?????1?Cnab?????1?Cnb?n?N*?
kn練習:令a?1,b?x,則
?1?x?n01122kknn?Cn?Cnx?Cnx???Cnx???Cnx?n?N*?
問題9 二項式定理展開式中項數(shù)、指數(shù)、系數(shù)特點是什么?哪一項最有代表性
公式特征:
(1)項數(shù):共有n?1項
(2)指數(shù)規(guī)律:
① 各項的次數(shù)都等于二項式的系數(shù)n(關(guān)于a與b的齊次多項式)
② 字母a按降冪排列,次數(shù)由n遞減到0;字母b按升冪排列,次數(shù)由0遞增到n
kn?kk(3)二項式展開式的通項:Tk?1?Cnab,k?0,1,2,?,n
012knk(4)二項式系數(shù):依次為Cn。這里Cn(k?0,1,2,?,n)稱為二,Cn,Cn,?Cn?,Cn項式系數(shù)
現(xiàn)在同學們能告訴老師8100天后星期幾嗎?
思考了一會兒,馬上有同學大聲喊:把8寫成7+1,再進行展開,余數(shù)是多少,就是星期幾 老師故意問:為什么要寫成7+1,這時,所有學生都明白了,因為一個星期7天,所以
n8100??7?1?展開式中除了最后一項外,其余的項都是7的倍數(shù),因此余數(shù)為Cn?1,故100應為星期四。
1??例
1求?2x??的展開式
x??方法一:直接展開
1???1技巧:將根式先化成冪的形式,再進行計算,要簡單很多。即原式變成?2x2?x2?
??66方法二:先合并化簡,再展開
建議用第二種方法簡單些。
變式一:展開式中的常數(shù)項是多少? 變式二:展開式中的第3項是多少?
變式三:展開式中的第3項的系數(shù)是多少? 變式四:展開式中的第3項二項式系數(shù)是多少?
注意:二項式系數(shù)和系數(shù)是兩個不同的概念,二項式系數(shù)就是一個組合數(shù),與a,b無關(guān);系數(shù)與a,b有關(guān)。
例
2(1)求(1?2x)7的展開式的第4項的系數(shù)和第4項的二項式系數(shù)
1??
3(2)?x??的展開式中x的系數(shù)和中間項
x??例3
求(x?a)12的展開式中的倒數(shù)第4項 小結(jié):(1)注意二項式定理中二項展開式的特征
(2)區(qū)別二項式系數(shù)、項的系數(shù)
(3)掌握用通項公式求二項式系數(shù)、項的系數(shù)及項。作業(yè):P37 4,5 教學反思:本節(jié)課先用今天星期幾的問題創(chuàng)設問題情境,一下子把全班學生的學習積極性都調(diào)動起來了,當大家不知道老師葫蘆里賣的什么藥時,老師由淺入深的提問,最后問到81009天后星期幾,從而引出今天的課題:二項式定理。給大家設置這個懸念后,緊接著又進行一系列的問題教學,讓學生自己去探究去回答,最后學生之間合作交流歸納猜想出二項式定理的展開式,整個過程順理成章地完成。